單次大氣散射效應(yīng)對星載激光測高儀接收脈沖回波的影響
發(fā)布時(shí)間:2017-06-17 12:08
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【摘要】:大氣散射效應(yīng)是影響星載激光測高儀接收脈沖回波的重要因素。根據(jù)星載激光測高儀接收脈沖回波信號與大氣響應(yīng)函數(shù)之間的關(guān)系式,在忽略大氣多次散射效應(yīng)的條件下,通過分析散射激光束的幾何軌跡和散射概率,推導(dǎo)出單次大氣散射激光脈沖和接收脈沖回波的特征參數(shù)的數(shù)學(xué)解析式。以地球科學(xué)激光測高儀系統(tǒng)參數(shù)為輸入,采用數(shù)值仿真分析的方法,模擬了大氣散射介質(zhì)分布、激光指向角和目標(biāo)傾斜角對接收脈沖回波信號特征參數(shù)的影響。結(jié)果表明,若散射介質(zhì)的高度和粒子半徑范圍分別為0.2~6 km和0~120μm,則其對接收脈沖回波的能量、重心和均方根脈寬的影響最大值分別超過15%、250 cm和800 cm。隨著激光指向角或目標(biāo)傾斜角的增加,接收脈沖回波的能量基本不產(chǎn)生影響,但是其重心和均方根脈寬近似呈線性增加趨勢。同時(shí),采用高斯擬合方法可以減小大氣散射效應(yīng)對接收脈沖回波的影響。所得結(jié)論對于接收脈沖回波的數(shù)據(jù)處理與分析以及激光測距精度的評估具有一定的指導(dǎo)意義。
【作者單位】: 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院;地球空間信息技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心;中國空間技術(shù)研究院;
【關(guān)鍵詞】: 星載激光測高儀 接收脈沖回波 單次大氣散射 特征參數(shù) 高斯擬合
【基金】:測繪地理信息公益性行業(yè)專項(xiàng)(201412007;201512016) 上海航天科技創(chuàng)新基金(SAST201422) 2014年基礎(chǔ)測繪科技計(jì)劃項(xiàng)目
【分類號】:TN249
【正文快照】: 0引言星載激光測高儀是一種以激光作為光源的主動(dòng)式遙感測量設(shè)備,它所發(fā)射的激光脈沖經(jīng)過大氣傳輸、目標(biāo)反射和系統(tǒng)采集等過程后,獲取原始的接收脈沖回波信號。在星載激光測高儀硬件參數(shù)確定的情況下,接收脈沖回波信號主要由大氣傳輸環(huán)境和目標(biāo)的形貌分布等綜合決定[1-2]。通
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本文編號:458297
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